在11月2日召開的2017年中國家用電器技術(shù)大會上，我們迎來了一位特殊的演講嘉賓，他跨界而來，將天上的技術(shù)帶到民間，他就是中國科學(xué)院化學(xué)研究所的張宗波博士，而他為我們介紹了一種含硅新材料——陶瓷前驅(qū)體在家電中的應(yīng)用。

　　從天上到民間的陶瓷前驅(qū)體

　　普通陶瓷，都是由陶瓷粉燒制而成，而陶瓷前驅(qū)體則是由含硅材料通過聚合反應(yīng)而來，合成方式的改變造就了其性能結(jié)構(gòu)的大不同，這種材料具有高透明度、高抗腐蝕性、高硬度、高耐溫性，高致密性，以及表面物質(zhì)可控性，優(yōu)良的結(jié)構(gòu)性能讓這種新材料具備了廣泛的應(yīng)用空間，該類產(chǎn)品最經(jīng)典的應(yīng)用便是伴隨著航天器升空，作為航天設(shè)備應(yīng)對復(fù)雜空間環(huán)境的保護涂層，或者導(dǎo)彈武器的高溫防護涂層。

　　近年來，隨著國家軍民融合步伐的推進，以陶瓷半導(dǎo)體為代表的一些列高精尖科技開始解密其神秘面紗，從軍用走向民用服務(wù)，陶瓷前驅(qū)體技術(shù)現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高鐵、汽車漆面、普通機車、光伏玻璃等產(chǎn)品上，未來還將延伸至家裝、衛(wèi)浴、廚電等產(chǎn)品上。在我們現(xiàn)有的合作單位中，已經(jīng)出現(xiàn)了一些廣為消費者所認(rèn)知的廚衛(wèi)品牌，這也響應(yīng)了國家推動軍民融合’的號召! 張宗波如是說。

　　張博士演講中提到幾個有趣的實驗，可拿來略窺含硅新材料應(yīng)用之一斑。

　　其一，是防冰防凝露實驗，實驗對比了普通鋁板與具有陶瓷前驅(qū)體涂層的鋁板在水滴凍結(jié)成冰后的效果——普通鋁板上，冰滴牢牢粘附在表面，而擁有陶瓷涂層的鋁板上，冰滴如光滑的棋子一樣滑脫下去，耐高溫、耐低溫、易清潔是這種材料的一大特性;

　　其二、這種新材料還具有耐磨、抗氧化、低附著力、耐超高溫的特性，將陶瓷涂層覆蓋和無涂層覆蓋的金屬板經(jīng)過2小時的1000℃氧化后，覆有涂層的金屬板在顯微鏡下基本無變化，而未覆涂層的金屬板，已出現(xiàn)肉眼可見的斑斑銹蝕。

　　此外，含硅新材料還可應(yīng)用在家電產(chǎn)品精細(xì)圖案的構(gòu)建上，一般的顏料，基本上都是化學(xué)生色，色彩的表現(xiàn)源于分子結(jié)構(gòu)對光的選擇性吸收，成色范圍窄，且分子結(jié)構(gòu)在常溫下比較活潑，容易被破壞，某物用久了褪色，就是這個道理;而陶瓷前驅(qū)體涂層，是一種光子晶體，它是物理生色，色彩表現(xiàn)源自人們對分子微結(jié)構(gòu)的干涉，可以伴隨著角度的變化形成虹彩效果，并且原材料選擇范圍廣，綠色環(huán)保，無毒無害，耐溫耐磨。

　　張宗波言下的含硅新材料，小到鍋具外涂層，大到量子點電視的屏幕，小到油煙機的油槽，大到冰箱的面板，都可以應(yīng)用。

　　在演講的最后，張博士打起了自己的小廣告：本研究團隊設(shè)計、合成系列含硅新材料，可穩(wěn)定批量制備;含硅新材料在竣工、民用領(lǐng)域均有廣闊應(yīng)用空間，尤其在家電方面具備巨大的應(yīng)用潛力;我們團隊未來的研究方向包括，絕緣高導(dǎo)熱涂層，智能相應(yīng)材料、柔性傳感器、自修復(fù)防護材料。他希望通過自己的演講，吸引更多企業(yè)關(guān)注到中國新材料的發(fā)展應(yīng)用。

　　產(chǎn)學(xué)研結(jié)合 解決技術(shù)轉(zhuǎn)化最后一公里問題

　　作為一名搞學(xué)術(shù)的耿直Boy，張宗波直言目前部分中國家電企業(yè)仍主要依靠規(guī)模取勝，在技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用上有待進一步加強。

　　張宗波反思說：國外為什么在研發(fā)和技術(shù)上優(yōu)于我們，很大程度上是企業(yè)在參與技術(shù)的研發(fā)中起關(guān)鍵作用，國外很多諾貝爾獎獲得者是從企業(yè)中走出來的。但現(xiàn)在中國的企業(yè)，不是立竿見影能變現(xiàn)的技術(shù)，就不愿研發(fā);研發(fā)投入在企業(yè)中的占比也少?；A(chǔ)研究，共性技術(shù)轉(zhuǎn)換到最終應(yīng)用，可能需要很長時間，企業(yè)可以平衡技術(shù)與應(yīng)用的結(jié)合點，但完全忽視基礎(chǔ)領(lǐng)域的建設(shè)，終有一天要受制于人。

　　他呼吁社會和企業(yè)，適當(dāng)?shù)叵蛑虚g地段靠攏，這是一個趨勢，是保障一國制造業(yè)具備核心競爭力的基礎(chǔ)。只有做出了自己的成果，才不會在別人給你設(shè)置一個門檻的時候，成為你企業(yè)進步中邁步過去的坎兒’。

　　張博士的話多有例證，譬如，中國彩電企業(yè)之困以及國家發(fā)展智能制造過程中的伺服電機之困。

　　近日，國內(nèi)彩電企業(yè)發(fā)布三季報，被稱作史上最差財報，這與原材料漲價、市場需求不旺、匯兌波動等因素密不可分，但大家不可忽視一個重要的隱性因素，即面板價格居高不下，彩電上下游產(chǎn)業(yè)鏈利潤，大部分為面板企業(yè)所攫取，而中國本土彩電品牌鮮少掌握面板前沿技術(shù)，擁有先進面板技術(shù)的企業(yè)恰如扼住了下游制造企業(yè)利潤的脖子。

　　而在發(fā)力智能制造過程中，中國企業(yè)遭遇國外工業(yè)機器人伺服電機之困也屢次見諸報端，技術(shù)的缺乏，轉(zhuǎn)瞬便是擎肘之困。

　　張宗波言道：家電企業(yè)談智能也好，談高端也好，材料科學(xué)是基礎(chǔ)，一款好的產(chǎn)品必須以材料作為載體，絕緣材料、半導(dǎo)體、芯片等都與新材料的進步密不可分。他提到一個例子，我了解到，國內(nèi)不少熱水器企業(yè)的搪瓷內(nèi)膽，在制造過程中要經(jīng)過高溫高壓鍛造，非常耗能;而且搪瓷粉目前還被國外壟斷，需要進口，成本核算下來不低。而化學(xué)所研究的含硅新材料，可以以聚合方式制成搪瓷，節(jié)能效果更好、防腐效果更好，以前應(yīng)用在航天技術(shù)中，現(xiàn)在完全可以降低一些性能(因為相較于復(fù)雜的空間環(huán)境，地面環(huán)境較為簡單)，以更優(yōu)異的性價比提供給企業(yè)。材料不受制于人，是國家實現(xiàn)戰(zhàn)略強國目標(biāo)的重要一環(huán)。

　　談到家電智能化，大家目前將關(guān)注重點都放在軟件搭載上。殊不知，通過含硅材料，也可以助理家電智能實現(xiàn)。張宗波語出驚人，以冰箱為例，我們的新材料，可以感受食品溫濕度變化，體現(xiàn)出溫度的變形量，如果食品變質(zhì)，我們新材料的色彩會變化，靈敏度很高，也非常實用?？梢哉f，在某種程度上，企業(yè)與我們科研院所的交流是隔絕的。

　　家電協(xié)會的姜風(fēng)理事長提到，現(xiàn)在油煙機煙罩的清潔，是很多消費者的痛點，企業(yè)的難點，如果油煙機產(chǎn)品涂上一層含硅新材料涂層，這一難題會迎刃而解，不僅易清潔、耐腐蝕、耐刮擦，而且會延長機器使用壽命。

　　我們的含硅新材料還能助力家電的美觀化，就是前面提到的色彩變化，透明度變化等。在外觀方面，工業(yè)設(shè)計是一方面，但是承載工藝的材料也不可忽視。

　　習(xí)近平總書記在十九大報告中指出，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，加強應(yīng)用基礎(chǔ)研究，拓展實施國家重大科技項目，突出關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)、顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，為建設(shè)科技強國、質(zhì)量強國、航天強國、網(wǎng)絡(luò)強國、交通強國、數(shù)字中國、智慧社會提供了有力支撐。作為技術(shù)研究，共性技術(shù)的重要組成，新材料在家電中的應(yīng)用還是一個比較新的課題，但這個課題已經(jīng)徐徐展開，張宗波說，我們最近為國內(nèi)一廚電品牌提供的新材料解決方案已經(jīng)從實驗室走向應(yīng)用，屆時的成品會讓消費者眼前一亮。